[0001] La présente invention concerne des dispositifs pour produire un signal fonction de
plusieurs grandeurs mesurées sur plusieurs phases d'un circuit de distribution d'énergie
électrique polyphasé, notamment des dispositifs dont le signal de sortie est fonction
de la puissance transitant à travers une ou plusieurs desdites phases.
[0002] On sait que l'énergie consommée dans un réseau électrique polyphasé est la somme
des énergies effectivement consommées sur chacune des phases et les compteurs d'énergie
polyphasés comportent à cet effet des dispositifs permettant de mesurer des paramètres
électriques concernant plusieurs phases pour déterminer l'énergie correspondante..
[0003] On a proposé récemment, par exemple dans la demande de brevet français 78 13998 déposée
le 11 mai 1978 et publiée sous le numéro 23 91 474, un compteur d'énergie comportant
un dispositif électronique de mesure qui reçoit sur ses entrées un signal représentatif
du courant sur une phase à laquelle il est associé et un signal représentatif de la
tension d'alimentation de cette phase et émet à sa sortie un train d'impulsions dont
la fréquence est proportionnelle à l'énergie transitant par cette phase.
[0004] Dans un compteur polyphasé fonctionnant sur ce principe on utilise plusieurs dispositifs
de mesure électronique, chacun associé à une phase respective, dont on totalise alors
les impulsions de sortie pour obtenir le compte de l'énergie totale à l'aide d'un
circuit de totalisation approprié.
[0005] Certains de ces dispositifs de mesure électroniques sont conçus pour dériver leurs
signaux d'entrée de la phase associée sans l'intermédiaire de transformateurs de tension
ou de courant. Un signal représentatif du courant est notamment dérivé à partir de
la chute de tension aux bornes d'un shunt branché sur cette phase. Un signal représentatif
de la tension est obtenu à l'aide d'un diviseur de tension et un circuit d'ali- mentatio'n
produit à l'entrée du dispositif de mesure une tension continue sensiblement stable
par rapport au potentiel de la phase, sans employer de transformateur.
[0006] Ainsi, le dispositif électronique de mesure et son circuit d'alimentation associé
"flottent" avec le potentiel de la phase, un circuit à forte impédance four-- nissant
la continuité électrique entre ce circuit d'alimentation et un potentiel distinct
de celui de la phase considérée tel que celui d'un conducteur de neutre.
[0007] Dans un compteur branché sur un réseau polyphasé, les dispositifs de mesure et leur
alimentation sont donc portés à des tensions qui peuvent être très différentes les
unes des autres et fluctuent dans des limites assez larges les unes par rapport aux
autres. Il en résulte que le totalisateur d'impulsions à la sortie de ces circuits
doit normalement être isolé galvaniquement par rapport à certains au moins de ceux-ci.
Par ailleurs, il est souhaitable que son alimentation puisse être directement dérivée
du réseau sans faire intervenir de transformateur de tension coûteux. Cette alimentation
doit fonctionner quel que soit le nombre de phases du réseau polyphasé qui sont effectivement
sous tension, afin de comptabiliser l'énergie qui transite même par une seule phase
si les autres phases du réseau sont coupées.
[0008] Il est en outre souhaitable de résliser cette alimentation avec un minimum de composants.
[0009] L'invention a pour objet un dispositif de mesure d'une grandeur sur un réseau de
distribution électrique alternatif polyphasé comportant au moins un premier et un
second conducteur de phase et un conducteur de référence, du type comprenant un premier
et un second dispositifs électroniques de mesure pour produire un signal représentatif
de ladite grandeur, mesurée respectivement sur le premier et le second conducteurs
de phase, et un dispositif sommateur fournissant la somme des signaux ainsi produits,
caractérisé par le fait qu'il comprend un premier circuit d'alimentation relié au
premier conducteur de phase pour appliquer une tension d'alimentation continue au
premier dispositif de mesure, un dispositif d'alimentation, relié au second conducteur
de phase, pour appliquer une tension d'alimentation continue au second dispositif
de mesure et une tension d'alimentation continue au dispositif sommateur, et un circuit
de liaison à forte impédance monté entre le premier circuit d'alimentation et le dispositif
d'alimentation, l'agencement étant tel que le dispositif sommateur est alimenté dès
que l'un des conducteurs de phase est sous tension par rapport au conducteur de référence.
[0010] Le circuit de liaison à forte impédance est ainsi utilisé non seulement pour l'alimentation
du premier dispositif de mesure, mais aussi pour l'alimentation du dispositif sommateur.
Il en résulte une économie appréciable de composants.
[0011] Dans une première forme de réalisation, le dispositif- d'alimentation comprend un
second circuit d'alimentation relié au second conducteur de phase pour appliquer une
tension d'alimentation continue au second dispositif de mesure , un second circuit
de liaison à forte impédance relié au second circuit d'alimentation et un circuit
d'alimentation supplémentaire monté entre les deux circuits de liaison et le conducteur
de référence pour appliquer au dispositif sommateur une tension d'alimentation sensiblement
stable par rapport au potentiel du conducteur de référence.
[0012] Les circuits de liaison à forte impédance étant montés entre les circuits d'alimentation
respectifs des dispositifs de mesure et le circuit supplémentaire , celui-ci peut
"flotter" avec le potentiel du conducteur de référence, à l'abri des surtensions.
[0013] Dans une autre forme de réalisation, le dispositif d'alimentation est constitué d'un
second circuit d'ali- mentatiαn identique au premier, le dispositif sommateur étant
relié pour son alimentation à ce second circuit d'alimentation et au second conducteur
de phase.
[0014] Dans ce cas, comme le second dispositif de mesure et le dispositif sommateur sont
alimentés par le même circuit, on économise un circuit d'alimentation. De plus, on
peut se dispenser d'une liaison à isolement galvanique entre le second dispositif
de mesure et le dispositif sommateur.
[0015] D'autres aspects et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description
suivante de divers modes de réalisation, faite en référence aux dessins annexés sur
lesquels :
- la figure 1 est un schéma de branchement d'un dispositif électronique de comptage
d'énergie dont le principe est utilisé dans le dispositif de la figure 2 ;
- la figure 2 représente un dispositif selon l'invention, dans le cas de la mesure
de l'énergie dans un réseau triphasé quatre fils ;
- la figure 3 représente une variante de réalisation par rapport au dispositif de
la figure 2 ;
- la figure 4 représente une autre variante de réalisation ;
- la figure 5 montre un dispositif destiné à la mesure de l'énergie dans le cas d'un
réseau triphasé trois fils ;
- la figure 6 représente un dispositif destiné à la mesure de l'énergie dans le cas
d'un réseau à deux phases -en opposition et un conducteur de neutre ;
- la figure 7 représente une autre forme de réalisation de l'invention, dans le cas
d'un réseau à deux phases en opposition et un conducteur de neutre ;
- la figure 8 représente un dispositif du même type que celui de la figure 7, destiné
à la mesure de l'énergie dans le cas d'un réseau triphasé trois fils.
[0016] On a représenté sur la figure 1 un dispositif de comptage d'énergie électronique
branché entre un conducteur de neutre N et un conducteur de phase P d'un réseau de
distribution d'énergie électrique monophasé pour une installation domestique sous
une tension de 110 ou 220 volts par exemple.
[0017] Ce dispositif correspond à un objet de la demande de brevet français susmentionnée
publiée sous le numéro 23 91 474. Il comporte essentiellement un circuit de comptage
électronique 10 réalisé sous forme d'un circuit intégré à large échelle (LSI), raccordé
sans transformateur au réseau alternatif monophasé P, N. Un shunt 12 est interposé
sur la phase P, aux bornes 14 et 16 duquel est branché le circuit de comptage 10,
pour fournir entre ses entrées 15 et 17 une tension proportionnelle au courant traversant
le fil actif ou conducteur de phase P. Le circuit de comptage 10 est par ailleurs
connecté par une résistance R 22 à la jonction 19 d'un diviseur de tension R20, R21
qui se trouve branché entre le conducteur de phase P et le neutre N. La résistance
R21 a une valeur très supérieure à la résistance R 20 de telle sorte que la tension
entre la jonction 19 des deux résistances et le conducteur de phase P soit relativement
faible, et fournisse aux entrées 24 et 25 du circuit de comptage un signal représentatif
de la tension de phase de l'ordre de 0,5 volts.
[0018] Le circuit de comptage effectue le produit du signal de tension instantanée présent
entre ses entrées 24,25 et du signal représentatif du courant instantané présent entre
les entrées 15,17, et la conversion de ce produit en impulsions dont la fréquence
est proportionnelle à la puissance transitant par la phase P. Ces impulsions sont
transmises à la sortie 26 du circuit de comptage pour être totalisées dans un compteur
totalisateur électronique 28 dont .la sortie est reliée à un afficheur 30, par exemple
du type à cristaux liquides.
[0019] Afin d'alimenter le circuit de comptage 10, le totalisateur 28 et son affichage 30,
une alimentation 32 est branchée sans transformateur entre le conducteur de phase
P et le conducteur de neutre N. Elle comporte un montage parallèle d'une diode Zener
Z 34 et d'un circuit série formé d'un condensateur C 35 et d'une diode D 36. Une extrémité
38 de ce montage parallèle est reliée au conducteur de phase P et l'autre extrémité
39 de ce montage est raccordée au conducteur de neutre N par l'intermédiaire d'un
condensateur C 40 et d'une résistance R 41 en série. La jonction 37 du condensateur
et de la diode est reliée à une entrée 27 d'alimentation du circuit LSI 10.
[0020] Le circuit de liaison formé par le condensateur C 40 et la résistance R 41 présente
une impédance relativement forte pour faire chuter la tension entre la jonction 39
et le neutre N tout en minimisant les pertes de puissance, en particulier de puissance
active conformément aux normes imposées dans le domaine du comptage d'énergie électrique.
[0021] Le condensateur C 40 est dimensionné de façon à être à l'origine de la plus grande
partie de cette chute de tension, sans consommation de puissance active. Une partie
relativement faible de cette chute de tension est due à la résistance R 41, destinée
à atténuer les ondes de choc sur le réseau de façon à protéger le circuit d'alimentation
32 auquel elle est connectée.
[0022] Lorsque les conducteurs de phase et neutre sont alimentés par une tension alternative
à la fréquence nominale du réseau, la diode Zener Z 34 délivre à ses bornes une tension
en créneaux rectangulaires dont l'amplitude peut être par exemple égale à 5 volts,
valeur à laquelle elle charge le condensateur C 35 par l'intermédiaire de la diode
D 36, de sorte que la tension de la jonction 37 par rapport au conducteur de phase
P s'établit à une valeur pratiquement continue de + 5 volts. Cette tension est utilisée
pour alimenter le circuit de comptage 10 par ses entrées 25 , reliée à la phase P,
et 27, reliée à la jonction 37.
[0023] Le totalisateur 28 et l'afficheur 30 sont également raccordés à l'alimentation 32
par l'intermédiaire de conducteurs respectifs 42 et 43, reliés à la jonction 39, et
44, 45, reliés à la phase P.
[0024] Lorsque le réseau est alimenté, le circuit 32, le circuit de comptage 10, le totalisateur
28 et son afficheur 30 "flottent" électriquement avec le potentiel de phase, toutes
les tensions appliquées étant rapportées au potentiel de la phase P.
[0025] La figure 2 représente un dispositif utilisant des montages tels que celui de la
figure I pour le comptage de l'énergie transmise à un circuit triphasé Quatre fils,
c'est-à-dire comportant trois conducteurs de phase Pl, P2, P3 et un conducteur de
neutre N qui peut être ou non raccordé à la terre.
[0026] A chacune des phases Pl, P2, P3 est associé un circuit de comptage I0
1, I0
2, 10
3 respectivement. Ces circuits de comptage reçoivent un signal représentatif du courant
dans la phase respective à partir de shunts I2
1, I2
2, I2
3, et un signal de tension à l'aide de résistances et diviseur de tension respectifs,
représentés en tirets sur la figure 2 et branchés entre la phase respective et le
conducteur de neutre, ces diviseurs étant repérés par les références R20
1 -R2I
1, R20
2 - R21
2 et R20
3 - R2I
3. D'une façon générale, les éléments identiques à ceux de la figure 1 sont repérés
par des numéros de référence identiques munis de l'indice de la phase à laquelle ils
sont associés.
[0027] Afin d'assurer l'alimentation de chacun des circuits de comptage 10
1 à I0
3, il est prévu des circuits d'alimentation respectifs 32
1, 32
2 et 32
3 connectés de façon similaire à l'alimentation 32 de la figure 1.
[0028] En particulier, chacun de ces circuits d'alimentation est relié au neutre par l'intermédiaire
d'un circuit de liaison à forte impédance comportant un condensateur tel que C 40
1 en série avec une résistance telle que R 41
1 pour le circuit d'alimentation 32
1, chacun de ces circuits jouant le rôle indiqué précédemment à propos du circuit C
40, R 41.
[0029] Chaque circuit de comptage I0
1 à I0
3 possède une sortie débitant sur une diode électro-luminescente, respectivement 52
1 à 52
2, associée à une extrémité d'une liaison à fibres optiques respective 54
1 à 54
3, dont l'extrémité opposée transmet aux entrées respectives d'un phototransistor 56
1 à 56
3 des impulsions lumineuses correspondant aux impulsions de sortie du circuit I0
1 à I0
3. Les phototransistors 56
1 à 56
3 sont connectées par des conducteurs
57 aux entrées d'un circuit de sommation 58 de conception connue qui effectue la totalisation
des impulsions reçues sur ses trois entrées en provenance des phototransistors 56
1 à 5
63.
[0030] Ce totalisateur est raccordé par une liaison multifils 59 à un afficheur à cristaux
liquides 61 qui indique l'énergie mesurée par le compteur triphasé. Le totalisateur
et son système d'affichage peuvent être également réalisés par tout autre système
équivalent, par exemple un solénoïde dont l'excitation par impulsion peut provoquer
la rotation, par l'intermédiaire d'une roue à rochet, d'un totalisateur à rouleaux
selon un principe utilisé dans les compteurs téléphoniques, ou à l'aide d'un moteur
pas à pas entraînant un totalisateur à rouleaux en réponse à chaque impulsion.
[0031] Les liaisons optiques 54
1 à 54
3 sont destinées à réaliser une isolation convenable entre le totalisateur 58 d'une
part et chacune des phases Pl à P3 ainsi qu'entre ces phases, leurs niveaux de tension
respectifs étant très différents.
[0032] Il est nécessaire en outre que le système de totalisation et d'affichage utilisé
pour le compteur triphasé puisse fonctionner même si l'une des phases seulement est
alimentée, les deux autres se trouvant hors tension, et il est tout à fait souhaitable
d'utiliser le courant fourni par le réseau sur lequel est branché le compteur pour
le faire fonctionner. A cet effet, le totalisateur 58 est alimenté sous une tension
continue de + 5 volts par rapport au conducteur de neutre de la façon suivante.
[0033] Un condensateur chimique C 63 est branché entre deux bornes 64 et 65 d'alimentation
du totalisateur 58, la borne 64 étant reliée au conducteur de neutre N. En parallèle
avec le condensateur C 63 sont également montées trois branches de redresseur comportant
chacune une diode Zener Z 67
1 à Z 67
3 et une diode redresseuse, D 68
1 à D 68
3, connectées dans le sens allant de la borne 64 vers la borne 65. Chacune de ces branches
de redressseur est reliée à un des circuits de liaison à forte impédance déjà mentionnés
qui possèdent chacun une extrémité E 60
1 à 603, connectée à l'entrée du circuit d'alimentation 32
1 à 32
3 correspondant, leur autre extrémité E 50
1 à E 50
3 étant connectée dans la branche de redresseur correspondante, à la jonction de la
diode Zener et de la diode redresseuse respectives.
[0034] Ainsi, en fonctionnement, chacune des diodes Zener Z 67
1 à Z 67
3 délivre à ses bornes une tension en créneaux rectangulaires d'amplitude légèrement
supérieure à 5 volts qui tend à maintenir le condensateur C 63 chargé à travers les
diodes D 68
1 à D 68
3 à une tension d'environ 5 volts, compte tenu de la chute de tension propre des diodes.
Le condensateur C 63 alimente donc les entrées 64 et 65 du totalisateur 58 sous une
tension continue stable. On remarquera que chaque branche de redresseur en parallèle
connectée aux jonctions E 50
1 à E 50
3 réalise en liaison avec le condensateur C 63 une alimentation stabilisée indépendante,
ce qui permet d'obtenir une tension d'alimentation du totalisateur dès que l'une des
phases Pl, P2 ou P3 est mise sous tension par rapport au conducteur de neutre N ou,
inversement, aussi longtemps que l'une au moins de ces phases reste en service. On
remarque également que le branchement qui vient d'être décrit empêche toute interaction
entre les circuits à forte impédance associés aux alimentations 32
1 à 32
3 grâce au blocage réalisé par les diodes D 68
1 à D_68
3 qui jouent le rôle d'une fonction logique OU à l'égard des signaux d'entrée de l'alimentation
du totalisateur 58.
[0035] La réalisation de ce circuit d'alimentation peut subir des modifications diverses.
Par exemple, si on se réfère à la figure 3 on peut faire l'économie de plusieurs diodes
Zener en utilisant une diode Zener stabilisatrice unique Z 70 branchée en parallèle
au condensateur C 63 et raccordée directement aux bornes 64 et 65 d'alimentation du
totalisateur 58. Outre la diode Zener Z 70, trois branches de redresseur série sont
montées en parallèle aux bornes 64 et 65 et sont chacune connectées à une extrémité
E 50
1, E 50
2 ou E 50
3 d'un circuit de liaison à forte impédance respectif.
[0036] Chacune de ces branches de redresseur comporte deux diodes en série orientées dans
le sens de la borne 64 vers la borne 65 et repérées par les références D 71, et D
72
1 pour la branche reliée à la deuxième extrémité E 50
1 au point de jonction de ces diodes, les autres branches étant constituées par des
branchements série de diodes de numérotation identique affectées d'indices correspondant
à la phase à laquelle elles sont associées.
[0037] Chacune des branches D 71 - D 72 fournit une tension redressée et stabilisée au niveau
fixé par la diode Zener Z 70 au condensateur C 63 afin d'alimenter le circuit de totalisation
58. Les branches de redresseur agissent indépendamment les unes des autres et il suffit
qu'une d'entre elles soit excitée pour que le totalisateur soit alimenté.
[0038] Il est possible de réaliser à l'aide des principes décrits une alimentation bi-polaire
pour les circuits de totalisation et d'affichage 58 et 61, ou d'ailleurs tout autre
circuit d'exploitation des données en provenance des circuits de comptage I0
1 à I0
3, une telle alimentation fournissant deux tensions d'alimentation continues de polarités
opposées.
[0039] La figure 4 représente une telle réalisation dans laquelle deux condensateurs C 74
et C 75 sont raccordés au neutre N par une de leurs armatures, l'autre armature de
C 74 étant reliée à une borne 76 d'alimentation sous tension continue de + 5 volts
tandis que l'autre armature de condensateur C 75 est reliée à une borne 77 d'alimentation
sous tension continue de - 5 volts. Trois branches de redresseur sont prévues, chacune
associée à une des phases Pl à P3 par l'intermédiaire de la deuxième extrémité, E
50
1 à E 50
3 du circuit de liaison à forte impédance correspondant.Cette extrémité est raccordée
à la jonction de deux diodes, orientées de la borne 77 vers la borne 76 et respectivement
repérées par les numéros de référence D 81 et D 82 des indices correspondant à la
phase à laquelle ils sont associés.
[0040] Entre chacune des extrémités E 50
1 à E 50
3 et le neutre N sont également connectées deux diodes Zener en opposition Z 83 et
Z 84, affectés des indices correspondant à leur phase associée, de façon à maintenir
la tension entre les points E 50
1 à E 50
3 et le neutre à l'une des deux valeurs égales et opposées de part et d'autre du potentiel
du conducteur de neutre N, selon la polarité du courant traversant.le circuit à forte
impédance respectif. Chacune des diodes Zener Z 83 stabilise la tension aux bornes
du condensateur C 74 à une valeur positive tandis que chacune des diodes Zener Z 84
agit de la même façon pour maintenir la tension aux bornes du condensateur C 75 à
une valeur égale mais négative. Comme précédemment, l'agencement ou le branchement
des diodes D 81 et D 82 réalise une fonction logique OU empêchant toute interaction
entre les circuits de liaison à forte impédance.
[0041] On constate que l'on a ainsi réalisé avec un minimum de composants une alimentation
pour un circuit, tel que le totalisateur 58 et son affichage 61, exploitant des impulsions
en provenance des dispositifs de mesure électroniques associés à chacune des phases
d'un réseau polyphasé tel que les circuits de comptage I0
1 à I0
3.En effet, l'alimentation de ce circuit d'exploitation met en oeuvre le même circuit
à forte impédance que chacune des alimentations individuelles des circuits de mesure
tels que 32
1 à 32
3. Ces circuits qui constituent une source de courant pour les alimen- tat
ion
s 321 à
323 jouent chacun le même rôle pour l'alimentation du circuit d'exploitation commun (totalisateur,
afficheur) qui vient d'être décrite. On optimise ainsi l'emploi de ces circuits à
forte impédance en minimisant le nombre de composants requis, chacun permettant non
seulement à l'alimentation du dispositif de mesure associé de flotter avec le potentiel
de la phase correspondante, mais également à l'alimentation du circuit d'exploitation
commun d'être effectuée en référence au potentiel du neutre, à l'abri des ondes de
choc susceptibles d'affecter le réseau, tandis qu'une isolation galvanique est maintenue
entre les sorties des dispositifs de mesure associés à chaque phase et les entrées
du circuit d'exploitation.
[0042] Sur la figure 5, on a représenté un réseau triphasé à trois fils P'1, P'2 et P'3
équipé de deux dispositifs de mesure de la puissance entre phases, l'un d'eux I0
1 étant branché entre les phases P'l et P'2 et l'autre I0
3 entre les phases P'3 et P'2. La phase P'2 est ici un conducteur commun dont le potentiel
normalement variable est pris comme référence non seulement pour la mesure des tensions
d'entrée des circuits de comptage I0
1 et I0
3 mais également pour la tension d'alimentation des circuits 32
1 et 32
3 correspondants.
[0043] Les mêmes numéros de référence ont été utilisés pour désigner les mêmes éléments
que dans les figures 2 à 4. Seules les quelques différences avec ce qui précède sont
abordées plus en détail ci-après.
[0044] A chacun des dispositifs de mesure I0
1 et I0
3 sont associées deux liaisons optiques I50
1, I5I
1 et I50
3, I5I
3.
[0045] Pour chaque dispositif de mesure, l'une de ces liaisons optiques est destinée à véhiculer
des impulsions correspondant à un compte de l'énergie transitant dans un sens par
rapport au dispositif, tandis que l'autre liaison est affectée aux impulsions correspondant
au comptage de l'énergie dans le sens opposé. Chacune de ces liaisons optiques I50
1, I50
3, I5I
1, 151
3 aboutit à un phototransistor 156 relié au circuit de totalisation 158 qui effectue
l'addition des impulsions correspondant à l'énergie passant dans un sens et la soustraction
des impulsions correspondant à l'énergie détectée dans l'autre sens. Ce circuit 158
est alimenté à partir d'un circuit d'alimentation 190 qui délivre deux tensions continues
de t 5 volts sur les entrées 165 et 166 du circuit 158, prises par rapport à la tension
de référence de la phase P'2 connectée à son entrée 164. Ce circuit 190 est alimenté
à partir des tensions entre les phases P'l et P'2 et entre les phases P'3 et P'2 ou
de l'une de ces deux tensions seulement par l'intermédiaire de circuits à forte impédance
C40, R4I respectivement associés aux circuits d'alimentation 32
1 et 32
3. Il est réalisé par exemple de façon analogue à la représentation de la figure 4,
seuls les composants affectés de l'indice 2 étant éliminés. Il "flotte" électriquement
ainsi que le circuit 158 avec le potentiel de la phase P'2.
[0046] On peut également, en se référant à la figure 6, considérer un montage pour le comptage
de l'énergie délivrée par un circuit diphasé en opposition trois fils, c'est à dire,
comportant deux conducteurs de phases P"1 et P"2 alimentés sous des tensions en opposition
(déphasage de 180°) par rapport à un neutre N".
[0047] Dans ce cas chaque dispositif de mesure I01, I0
2 est associé à une seule liaison optique 250
1, 250
2 en direction d'un circuit de totalisation 258 qui effectue l'addition des impulsions
reçues en provenance des deux circuits I0
1 et I0
2. Une alimentation 290 qui peut être du type monopolaire représenté à la figure 3
fournit une tension stabilisée par rapport au potentiel de neutre N" à l'entrée 264
du totalisateur 258. Cette alimentation a deux entrées auxquelles sont connectées
les extrémités E 50
1 et E 50
2 des circuits à forte impédance C 40
1 et C 40
2 associés respectivement aux alimentations 32
1 et 32
2 des dispositifs I0
1 et I0
2.
[0048] La figure 7 représente une autre forme de réalisation pour le comptage de l'énergie
dans un réseau diphasé en opposition à trois fils P'1, P'2 et N', analogue à celui
de la figure 6. Deux dispositifs de mesure électroniques 10
1 et 10
2 sont associés respectivement aux conducteurs de phase P'1 et P'2 et leurs sorties
326
1 et 326
2 sont reliées aux entrées 357 d'un totalisateur 358.
[0049] Chaque dispositif I0
1 et 10
2 est alimenté par un circuit d'alimentation respectif 332
1, 332
2 réalisé, comme l'alimentation 32 de la figure 1, à l'aide d'une diode Zener Z 334,
d'une diode D 336 et d'un condensateur C 335. L'alimentation 332
1 est connectée à la phase P'1 par son entrée 338
1 et l'alimentation 332
2 est connectée à la phase P'2 par son entrée 338
2. Les entrées 339
1 et 339
2 (à la jonction de la diode Zener Z 334 et de la diode D 336 de chaque alimentation)
sont reliées par un circuit de liaison communia forte impédance C 340, R 341, de sorte
que chacuhe des alimentations 332
1 et 332
2 dérive son énergie d'entrée des deux phases P'l et P'2, chacune d'elle flottant électriquement,
ainsi que son dispositif de mesure associé I0
1, I0
2, avec le potentiel de la phase respective P1, P2, à l'une des extrémités respective
339
1, 339
2 de la liaison à forte impédance C 340, R 341.
[0050] Contrairement aux formes de réalisation décrites précédemment, il n'est pas prévu
de circuit d'alimentation spécifique pour le totalisateur 358. Celui-ci est alimenté
à partir de l'alimentation 332
1 par une connexion 337, 327 et flotte électriquement avec la phase P'1. Aucune des
alimentations 332
1, 332
2 n'est reliée au conducteur de neutre et l'on constate que le totalisateur 358 peut
continuer à fonctionner en cas de court-circuit entre l'une des phases et le neutre
pour compter l'énergie débitée par l'autre phase.
[0051] Le totalisateur 358 et le dispositif de mesure I0
1 étant alimentés par le même circuit 332
1, il n'est pas nécessaire de prévoir entre eux une liaison par conducteur optique
assurant l'isolation galvanique, ce qui constitue une économie appréciable. En revanche,
la liaison entre la sortie 326
2 du dispositif de mesure I0
2 et l'entrée 357 du totalisateur doit être isolée et est réalisée par un conducteur
optique représenté en tirets.
[0052] La figure 8 montre un dispositif du même type destiné à un réseau triphasé trois
fils tel que celui décrit en liaison avec la figure 5.
[0053] Comme on l'a dit, le fil P'2 est pris comme conducteur de référence pour la mesure
des tensions d'entrée des circuits de comptage I0
1 et I0
3.
[0054] Les circuits de comptage I0
1 et I0
3 sont alimentés respectivement par des circuits d'alimentation 432
1, 432
3 identiques aux circuits 332
1, 332
2 de la figure 7.
[0055] Les circuits d'alimentation 432
1, 432
3 sont reliés directement au conducteur de référence P'2 par des circuits de liaison
à forte impédance formés chacun d'un condensateur C 40
1 (resp. C40
3) et d'une résistance R4I
1 (resp. R41
3). En outre, comme dans le dispositif de la figure 7, les circuits d'alimentation
sont reliés l'un à l'autre par un circuit à forte impédance formé du condensateur
C 340 et de la résistance R 341. Le totalisateur 458, auquel est associé un afficheur
430, est alimenté par le circuit d'alimentation 432
1 et relié à la phase P'l, et "flotte" avec le potentiel de la phase P'1 tout comme
le dispositif de mesure I0
1.
[0056] Grâce à la liaison directe C 340, R 341 entre les circuits d'alimentation, le totalisateur
458 est alimenté même en cas de court-circuit entre les phases P'1 et P'2, le circuit
432
3 assurant alors l'alimentation du totalisateur.
[0057] Comme dans le cas de la figure 5, deux liaisons sont nécessaires entre chaque dispositif
de mesure et le totalisateur 458, chaque liaison transmettant les impulsions correspondant
à un sens de circulation de l'énergie.
[0058] Les liaisons entre le dispositif de mesure I0
3 et le totalisateur 458 sont réalisées par des conducteurs optiques 450
3 et 451
3 assurant l'isolation galvanique. Au contraire, les liaisons 450
1 et 451i entre le dispositif de mesure I0
1 et le totalisateur 458 sont des liaisons électriques simples, l'isolation étant alors
superflue puisque ces deux éléments sont alimentés par le même circuit.
1 - Dispositif de mesure d'une grandeur sur un réseau de distribution électrique alternatif
polyphasé comportant au moins un premier et un second conducteur de phase et un conducteur
de référence, du type comprenant un premier et un second dispositifs électroniques
de mesure pour produire un signal représentatif de ladite grandeur, mesurée respectivement
sur le premier et le second conducteurs de phase, et un dispositif sommateur fournissant
la somme des signaux ainsi produits , caractérisé par le fait qu'il comprend un premier
circuit d'alimentation relié au premier conducteur de phase pour appliquer une tension
d'alimentation continue au premier dispositif de mesure, un dispositif d'alimentation,
relié au second conducteur de phase, pour appliquer une tension d'alimentation continue
au second dispositif de mesure et une tension d'alimentation continue au dispositif
sommateur, et un circuit de liaison à forte impédance monté entre le premier circuit
d'alimentation et le dispositif d'alimentation, l'agencement étant tel que le dispositif
sommateur est alimenté dès que l'un des conducteurs de phase est sous tension par
rapport au conducteur de référence.
2 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le dispositif
d'alimentation comprend un second circuit d'alimentation- relié au second conducteur
de phase pour appliquer une tension d'alimentation continue au second dispositif de
mesure, un second circuit de liaison à forte impédance relié au second circuit d'alimentation
et un circuit d'alimentation supplémentaire monté entre les deux circuits de liaison
et le conducteur de référence pour appliquer au dispositif sommateur une tension d'alimentation
sensiblement stable par rapport au potentiel du conducteur de référence.
3 - Dispositif selon la revendication 2, caractérisé par le fait que le circuit d'alimentation
supplémentaire comprend un conducteur commun relié au dispositif sommateur, un condensateur
monté entre le conducteur commun et le conducteur de référence, au moins une diode
Zener montée en parallèle avec le condensateur, et des circuits redresseurs montés
entre le conducteur de référence et le conducteur commun et reliés respectivement
auxdits circuits de liaison, l'ensemble des circuits redresseurs constituant une fonction
logique OU.
4 - Dispositif selon la revendication 3, caractérisé par le fait que chaque circuit
de liaison comprend un condensateur et une résistance en série et chaque circuit redresseur
comprend deux diodes montées de part et d'autre de l'extrémité correspondante du circuit
de liaison respectif.
5 - Dispositif selon la revendication 2, caractérisé par le fait que le circuit d'alimentation
supplémentaire comprend un conducteur commun relié au dispositif sommateur, un condensateur
monté entre le conducteur commun et le conducteur de référence, et pour chaque circuit
de liaison, un circuit redresseur reliant l'extrémité correspondante du circuit de
liaison respectif au conducteur commun par l'intermédiaire d'une diode et au conducteur
de référence par l'intermédiaire d'au moins une diode Zener, l'ensemble des circuits
redresseurs formant une fonction logique OU.
6 - Dispositif selon la revendication 5, caractérisé par le fait que pour assurer
une alimentation bipolaire du dispositif sommateur, le circuit supplémentaire comprend
un second conducteur commun relié au dispositif sommateur, un second condensateur
monté entre le second conducteur commun et le conducteur de référence, et pour chaque
circuit de liaison, une diode reliant ladite extrémité du circuit de liaison au second
conducteur commun et deux diodes Zener reliant ladite extrémité au conducteur de référence.
7 - Dispositif selon l'une des revendications 2 à 6, caractérisé par le fait que les
liaisons entre les dispositifs de mesure respectifs et le dispositif sommateur sont
isolées galvaniquement.
8 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le dispositif
d'alimentation est constitué d'un second circuit d'alimentation identique au premier,
le dispositif sommateur étant relié pour son alimentation à ce second circuit d'alimentation
et au second conducteur de phase.
9 - Dispositif selon la revendication 8, caractérisé par le fait que chaque circuit
d'alimentation comprend une diode Zener montée entre l'extrémité respective du circuit
de liaison et le conducteur de phase respectif, un condensateur en parallèle avec
la diode Zener et une diode montée entre ladite extrémité et la borne du condensateur
reliée à ladite extrémité.
10 - Dispositif selon l'une des revendications 8 et 9, caractérisé par le fait que
seule la liaison entre le premier dispositif de mesure et le dispositif sommateur
est isolée galvaniquement.
11 - Dispositif selon l'une des revendications 8 à 10, caractérisé par le fait que
chaque circuit d'alimentation est en outre relié au conducteur de référence par un
circuit de liaison à forte impédance.
12 - Dispositif selon l'une des revendications 2 à 7 pour un réseau comportant un
troisième conducteur de phase et un conducteur de neutre en tant que conducteur de
référence, comprenant un troisième dispositif de mesure associé au troisième conducteur
de phase, caractérisé par le fait qu'il comprend un troisième circuit d'alimentation
relié, d'une part, au troisième conducteur de phase et, d'autre part, au circuit d'alimentation
supplémentaire par un troisième circuit de liaison à forte impédance pour appliquer
une tension d'alimentation continue et sensiblement stable par rapport au potentiel
du troisième conducteur de phase au troisième dispositif de mesure.
13 - Dispositif selon l'une des revendications 1 à 12, dans lequel la grandeur mesurée
est l'énergie électrique.